تأثیر بیوچار بر قابلیت گیاه‌پالایی کینوا (Chenopodium quinoa Willd) در خاک‌های آلوده به کادمیوم

نویسندگان

1 گروه زراعت، دانشکده علوم زراعی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 گروه زراعت، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی ومنابع طبیعی ساری

3 گروه زراعت، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی ومنابع طبیعی ساری

4 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

doi
10.22059/ijfcs.2022.340948.654903
چکیده

به‏منظور بررسی اثر بیوچار (زغال زیستی) بر گیاه‏پالایی کینوا در شرایط تنش کادمیوم، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در سال 1399 اجرا شد. فاکتورهای این آزمایش شامل پنج سطح کادمیوم (صفر، 25‌، 50، 75 و 100 میلی‌گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک از منبع نیترات کادمیوم) و چهار نوع بیوچار (چوب انار و آلو، کاه گندم، چوب جنگل‌های شمال و شاهد) بودند. در این آزمایش وزن خشک ریشه و وزن خشک شاخساره به‌ترتیب 7/88 و 8/126 درصد در پاسخ به افزایش غلظت کادمیوم کاهش یافت. بیوچار چوب انار و آلو و بیوچار کاه گندم موجب افزایش وزن خشک ریشه (به‌ترتیب 8/18 و 40 درصد) و وزن خشک شاخساره (8/35 و 4/79 درصد) شدند. درحالی‌که بیوچار چوب جنگل‌های شمال 8/18 درصد وزن خشک ریشه و 8/31 درصد وزن خشک شاخساره را کاهش داد، با افزایش غلظت کادمیوم در خاک، ریشه و شاخساره کینوا به‌ترتیب 3/84883، 7/90634 و 4/115805 درصد افزایش یافت. کاربرد بیوچار چوب انار و آلو و بیوچار کاه گندم موجب کاهش غلظت کادمیوم قابل استفاده در خاک، غلظت کادمیوم در ریشه و شاخساره شدند. این درحالی بود که بیوچار چوب جنگل‏های شمال در همه سطوح بجز شاهد موجب افزایش غلظت کادمیوم قابل استفاده در خاک، غلظت کادمیوم در ریشه و شاخساره کینوا شد. با افزایش غلظت کادمیوم، شاخص تحمل 4/129 درصد نسبت ‌به شاهد کاهش یافت. باتوجه‏به بالا بودن شاخص تحمل، فاکتور انتقال و فاکتور تجمع زیستی شاخساره می‏توان استفاده از این گیاه را در پالایش خاک توصیه کرد. همچنین، استفاده از بیوچار چوب انار و آلو و بیوچار کاه گندم باتوجه‏به اینکه موجب کاهش غلظت کادمیوم در خاک، ریشه و شاخساره شدند و همین‏طور از­آنجایی­که موجب بهبود عملکرد گیاه شدند می‏توانند به‏منظور تثبیت گیاهی و کاهش فلزات سنگین در اندام‏های گیاهی مورد استفاده قرار گیرند. از سوی دیگر، کاربرد بیوچار چوب جنگل‏های شمال با توانایی افزایش غلظت کادمیوم در خاک، ریشه و شاخساره می‏تواند به‏عنوان کمک‏کننده‏ای برای افزایش قابلیت استخراج گیاهی مورد استفاده قرار گیرد. باتوجه­‌به نتایج این پژوهش می‌توان توصیه نمود که از بیوچار چوب انار و آلو و بیوچار کاه گندم در مزارع حاوی فلزات سنگین از قبیل کادمیوم به‌منظور کاهش تاثیر این فلز سنگین استفاده شود. از­طرف دیگر، از کاربرد بیوچار چوب جنگل‌های شمال به‌واسطه افزایش تحرک فلزات سنگین در زمین‌های زراعی پرهیز شود.